CN113483474A - 分层制冷控温方法、装置、空调及计算机可读存储介质 - Google Patents

分层制冷控温方法、装置、空调及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供分层制冷控温方法、装置、空调及计算机可读存储介质，所述控制方法包括：首先开启空调器，选择制冷模式，然后按照以下方法控制：步骤S1，判断是否指定高度设定温度，是，则执行步骤S2，否，则进入正常制冷模式；步骤S2，指定高度并设定温度；步骤S3，确定指定高度到达设定温度所需要的运行时间t；步骤S4，制冷运行；步骤S5，运行时间达到t，空调器压缩机停止运行。本发明通过制冷时间和制冷量计算空间大小，同时在制冷时对空间大小进行修正，对用户指定高度的设置温度进行分层控温，当用户在地面空间活动时，减小制冷量的堆积释放，更为节能，当用户在水平高度较高的位置活动时，加大制冷量的释放，增加人体在高水平面的舒适度。

Description

分层制冷控温方法、装置、空调及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种分层制冷控温方法、装置、空调及计算机可读存储介质。
背景技术
当前空调挂机的控温方式，多数是由遥控器直接指定温度，由挂机上搭载的传感器反馈当前室内温度，从而根据相关计算方法控制空调为室内降温，直至达到遥控器指定温度，该方法简单有效，但是会存在两个问题：
1、若用户屋内空间结构紧凑，通常会采用高低床或者下层书桌上层床铺的设置方式，在此情况下，床铺通常在1.5m高左右的上层，如果用户在时刻A在室内活动，开的温度适中，而在一段时间后的B时刻，用户上床铺后，由于床铺高度较高，冷气下沉，热气上升，因此床铺高度水平的温度要高于床铺下的温度，使用户感到不适，必须重新调整温度。
2、若用户房屋室内屋顶较高，制冷通常会造成室内温度水平分层的情况，挂机安装位置较高时，当空调器检测到的室内环境温度等于设定温度时，由于室内温度水平分层的原因，空调器制冷过量，室内地面温度远低于设定温度，不利于节能，且影响人体舒适度。
发明内容
本发明解决的问题是，现有技术中，用户在较低空间活动时，制冷耗损大，在较高空间活动时，出现舒适感欠佳的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种分层制冷控温方法，首先开启空调器，选择制冷模式，然后按照以下方法控制：
步骤S1，判断是否指定高度设定温度，是，则执行步骤S2，否，则进入正常制冷模式；
步骤S2，指定高度并设定温度；
步骤S3，确定指定高度到达设定温度所需要的运行时间t；
步骤S4，制冷运行；
步骤S5，运行时间达到t，空调器压缩机停止运行。
在该设置中，根据分层控温运行时间t控制空调器的运行时间，当达到运行时间t时，空调器压缩机停止运行，此时，由于空间内冷空气的沉降作用，指定高度的温度已经到达预设温度，并不影响用户的舒适度，此时，由于压缩机已经停止运行，空间内指定高度的上层并未继续制冷，其未制冷部分即为减少的能耗。
进一步的，运行时间t按照如下公式计算：
t＝[x/h*V]/W，
其中，x为指定高度，h为空调器安装高度，V为空间大小，其计算公式为：
V＝t0*W，
其中，t0为上电制冷时，正常制冷模式中，设定温度T设，从空调器运行到达温停机所用的时间，W为单位时间制冷量。
所述空间大小V是根据达到设定温度时的制冷量确定具体数值，具体为从空调器完成温度设定到设定温度T设等于室内环境温度T环时间段内的制冷量，运行时间t的计算公式表示，如果用户在k时刻通过遥控器设定空间制冷高度x，空调安装高度h和单位时间制冷量可以从空调器存储器中获取，空间大小V可以从空调器存储空间读取或者依据上述公式计算获取，则使用运行时间t的运算公式可计算出k时刻，指定高度达到设定温度需要的时间t，当空调器制冷运行t时刻时，用户指定高度处的温度已经达到设定温度，此时已经满足了用户的舒适度要求。
进一步的，在步骤S1之前，执行以下控制方法：
步骤S00，判断空调器上电制冷运行的次数是否大于n，否，则执行步骤S01；
步骤S01，进入正常制冷模式；
步骤S02，根据正常制冷模式中达到设定温度时的制冷量计算空间大小V，并记录空间大小V的数值；
其中，2≤n≤5。
在空调器前n次运行时，空调器无法指定高度设定温度，这是由于空调器前几次运行时主要用于采集相应参数以计算空间大小V的数值，缺乏空间大小V的数值时，无法确定指定高度到达设定温度所需要的运行时间t，因而无法执行分层控温方法，经过数次制冷模式的运行后，空调器将运行过程中的参数予以记录并计算相应的空间大小V的具体数值，为后续执行分层控温做好准备，在空调器前n次上电运行时，均运行正常制冷模式，是由于空调器初次上电运行可能出现运行不稳定，导致计算数值偏差较大的情况，进过数次稳定运行之后，可以获得较为准确的空间大小V的数值，该设置也可用于后续的空间修正，以便更为精确地掌握室内空间的大小变化，提升分层控温的效果，提升用户的使用体验。
进一步的，若步骤S00判定为是，则执行步骤S1，或，从下次开机起，运行制冷模式后不再执行步骤S00，直接执行步骤S1。
空调器上电制冷运行次数大于n，表示空调器存储器上已经获取了较为准确的空间大小V的数值，后续无需专门运行正常制冷模式采集相应的参数，可以根据已有的空间大小V值实现准确的分层控温，有利于提升用户使用体验，且更为节能。
进一步的，在步骤S2之后执行以下控制方法：
步骤S21，判断指定高度是否大于空调器安装高度，是，则执行步骤S22，否，则执行步骤S3；
步骤S22，计算当前室内空间大小V，之后执行步骤S3。
当指定高度大于空调器安装高度时，此时有可能出现了引起空间大小V变化的情况，例如家具增减、室内装修呆滞空间大小V变化等情况，此时有可能出现制冷量不足，指定高度的温度未达到设定温度，用户舒适度不足，影响用户使用体验的情况，在此时重新计算空间大小V的数值，有利于更为精确地执行分层控温，当指定高度小于空调器安装高度时，由于冷空气的沉降作用，空间大小V的变化并不会导致空调器未达温度而停机，可以将上一次制冷运行时的空间大小V直接用于运行时间t的计算，节省了空间大小V相关参数的检测及计算环节。
进一步的，在步骤S4之后执行以下控制方法：
步骤S41，在制冷运行时进行空间大小修正计算，记录修正后的空间大小，并将其运用到下一个制冷循环；
其中，空间大小修正按照如下公式计算：
Vk+1＝Vk+{1-[(Tk-Tk-1)/Tk]Qk-[(Tk-Tk-1)/Tk]*Qk-1}；
其中，Qk＝1/2*(Vk-Vk-1)2；
Vk+1为修正后的空间大小，Vk为k时刻的空间大小，Vk-1为k-1时刻的空间大小，Tk为k时刻的室内环境温度，Tk-1为k-1时刻的室内环境温度，Qk为k时刻空间大小的变化量，Qk-1为k-1时刻空间大小的变化量。
进行空间大小修正可以确保所述空间大小V具体数值的准确性，从而确保分层控温的准确性和有效性，该设置在不使用温度传感器监控不同高度实时温度的情况下，实现了精确的分层制冷控温，相比于现有技术简化了温度监控环节，降低了温度监测成本，同时进行空间大小修正可以有效地应对空间大小变化情况，在制冷空间大小发生变化后及时调整空调器记录的空间大小，并按照新的空间大小实行分层控温，在此期间不需要用户的额外操作及设定，大大提升了用户的使用体验。
进一步的，步骤S5以后执行以下控制方法：
步骤S6，检测室内环境温度，当达到下一制冷循环开启条件后，开启空调器压缩机，并返回执行步骤S3。
该设置使得再次计算运行时间t时使用的空间大小V的数据为修正后的数据，因而实现了分层控温相关参数的动态调整，避免了因为空间大小变化导致的分层控温效果不佳，影响用户使用体验的情况。
本发明还公开了一种分层制冷控温装置，包括：
环境温度监测模块，用于实时监测环境温度；
计时模块，用于制冷运行时间的监控；
计算模块，用于空间大小的计算以及空间大小修正的计算；
分层控温模块，用于根据制冷运行时间控制空调器压缩机的运行和停止。
通过上述模块之间的协作，实现了空调器制冷时的分层控温控制，当用户在较低空间活动时，降低了制冷损耗，当用户在较高空间活动时，保证了用户的使用舒适度，大大提升了用户的使用体验。
本发明还公开了一种空调，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的一种分层制冷控温方法。
所述空调与上述一种分层制冷控温方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的一种分层制冷控温方法。
相对于现有技术，本发明所述的一种分层制冷控温方法、装置、空调及计算机可读存储介质具有以下优势：
本发明通过用户设置指定高度的温度进行分层控温，准确计算用户设定高度达到设定温度所需的时间，当用户在地面空间活动时，减小制冷量的堆积释放，更为节能，当用户在水平高度较高的位置活动时，加大制冷量的释放，增加人体在高水平面的舒适度，再通过制冷时间和制冷量计算空间大小，同时在制冷时对空间大小进行修正，避免了空间大小的人工测量及重复测量，节省了人工成本，根据修正后的空间大小调节制冷量，避免了因为室内家具增减、装修等，导致空间大小变化，影响分层控温效果的问题，本发明提供的控制方法简单有效，大大提升了分层控温的制冷效果，提升了用户的使用舒适度。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种分层制冷控温方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图具体描述本发明实施例的一种分层制冷控温方法、装置、空调及计算机可读存储介质。
实施例1
本实施例提供一种分层制冷控温方法，用于空调器，如图1所示，首先开启空调器，选择制冷模式，然后按照以下方法控制：
步骤S1，判断是否指定高度设定温度，是，则执行步骤S2，否，则进入正常制冷模式；
步骤S2，指定高度并设定温度；
步骤S3，确定指定高度到达设定温度所需要的运行时间t；
步骤S4，制冷运行；
步骤S5，运行时间达到t，空调器压缩机停止运行。
在该设置中，根据分层控温运行时间t控制空调器的运行时间，当达到运行时间t时，空调器压缩机停止运行，此时，由于空间内冷空气的沉降作用，指定高度的温度已经到达预设温度，并不影响用户的舒适度，此时，由于压缩机已经停止运行，空间内指定高度的上层并未继续制冷，其未制冷部分即为减少的能耗。
具体的，在步骤S3中的运行时间t按照如下公式计算：
t＝[x/h*V]/W，
其中，x为指定高度，h为空调器安装高度，V为空间大小，其计算公式为：
V＝t0*W，
t0为上电制冷时，正常制冷模式中，设定温度T设，从空调器运行到达温停机所用的时间，W为单位时间制冷量。
从上述公式可以看出，所述空间大小V是根据达到设定温度时的制冷量确定具体数值，具体为从空调器完成温度设定到设定温度T设等于室内环境温度T环时间段内的制冷量，运行时间t的计算公式表示，如果用户在k时刻通过遥控器设定空间制冷高度x，空调安装高度h和单位时间制冷量可以从空调器存储器中获取，空间大小V可以从空调器存储空间读取或者依据上述公式计算获取，则使用运行时间t的运算公式可计算出k时刻，指定高度达到设定温度需要的时间t，当空调器制冷运行t时刻时，用户指定高度处的温度已经达到设定温度，此时已经满足了用户的舒适度要求，所述空调器安装高度h在空调器安装时检测获取，具体检测可由空调器自身的位置传感器检测记录，也可以人工测量后输入，W为固定值，具体根据空调器的型号不同而有所区别，使用时从空调器存储器读取即可。
在本实施例中，在步骤S1之前，执行以下控制方法：
步骤S00，判断空调器上电制冷运行的次数是否大于n，否，则执行步骤S01；
步骤S01，进入正常制冷模式；
步骤S02，根据正常制冷模式中达到设定温度时的制冷量计算空间大小V，并记录空间大小V的数值；
其中，2≤n≤5，较佳的，n＝2或3。
空调器上电制冷运行次数是指，从空调器首次上电运行开始统计次数，每次开机运行制冷模式计数加1，根据上述设置，在空调器前n次运行时，空调器无法指定高度设定温度，这是由于空调器前几次运行时主要用于采集相应参数以计算空间大小V的数值，缺乏空间大小V的数值时，无法确定指定高度到达设定温度所需要的运行时间t，因而无法执行分层控温方法，经过数次制冷模式的运行后，空调器将运行过程中的参数予以记录并计算相应的空间大小V的具体数值，为后续执行分层控温做好准备，在空调器前n次上电运行时，均运行正常制冷模式，是由于空调器初次上电运行可能出现运行不稳定，导致计算数值偏差较大的情况，进过数次稳定运行之后，可以获得较为准确的空间大小V的数值，同时，该设置也可用于后续的空间修正，以便更为精确地掌握室内空间的大小变化，提升分层控温的效果，提升用户的使用体验。
在本实施例中，若步骤S00判定为是，则执行步骤S1，或，从下次开机起，运行制冷模式后不再执行步骤S00，直接执行步骤S1。
空调器上电制冷运行次数大于n，表示空调器存储器上已经获取了较为准确的空间大小V的数值，后续无需专门运行正常制冷模式采集相应的参数，可以根据已有的空间大小V值实现准确的分层控温，有利于提升用户使用体验，且更为节能。
在本实施例中，在步骤S2之后执行以下控制方法：
步骤S21，判断指定高度是否大于空调器安装高度，是，则执行步骤S22，否，则执行步骤S3；
步骤S22，计算当前室内空间大小V，之后执行步骤S3。
当指定高度大于空调器安装高度时，此时有可能出现了引起空间大小V变化的情况，例如家具增减、室内装修呆滞空间大小V变化等情况，此时有可能出现制冷量不足，指定高度的温度未达到设定温度，用户舒适度不足，影响用户使用体验的情况，在此时重新计算空间大小V的数值，有利于更为精确地执行分层控温，避免制冷量达不到用户需求，影响用户使用体验，而当指定高度小于空调器安装高度时，由于冷空气的沉降作用，空间大小V的变化并不会导致空调器未达温度而停机，可以将上一次制冷运行时的空间大小V直接用于运行时间t的计算，节省了空间大小V相关参数的检测及计算环节，在此情况下仅有可能出现部分制冷过剩，但此种情况也会在后续空间修正后迅速消除。
作为一个较佳的实施例，在步骤S4之后执行以下控制方法：
步骤S41，在制冷运行时采集参数进行空间大小修正，记录修正后的空间大小，并将其运用到下一个制冷循环；
其中，空间大小修正按照如下公式计算：
Vk+1＝Vk+{1-[(Tk-Tk-1)/Tk]Qk-[(Tk-Tk-1)/Tk]*Qk-1}；
其中，Qk＝1/2*(Vk-Vk-1)2；
Vk+1为修正后的空间大小，Vk为k时刻的空间大小，Vk-1为k-1时刻的空间大小，Tk为k时刻的室内环境温度，Tk-1为k-1时刻的室内环境温度，Qk为k时刻空间大小的变化量，Qk-1为k-1时刻空间大小的变化量。
可见，制冷运行中采集的参数包括但不仅限于环境温度，进行空间大小修正可以确保所述空间大小V具体数值的准确性，从而确保分层控温的准确性和有效性，该设置在不使用温度传感器监控不同高度实时温度的情况下，实现了精确的分层制冷控温，相比于现有技术简化了温度监控环节，降低了温度监测成本，同时进行空间大小修正可以有效地应对空间大小变化情况，在制冷空间大小发生变化后及时调整空调器记录的空间大小，并按照新的空间大小实行分层控温，在此期间不需要用户的额外操作及设定，大大提升了用户的使用体验。
需要说明的是，上述公式中的k时刻表示当前制冷循环开始运行的时刻，k-1时刻表示上一制冷循环开始运行的时刻，因此，当空调器初次进行分层控温运行的空间大小修正时，其使用的Tk-1、Vk-1均为前次正常制冷模式运行时的测定值，因此，在空调器首次上电制冷运行时，需要先运行正常制冷模式采集相关参数计算并记录空间大小V，为后续的空间大小修正提供相关参数。
在其中的一些实施例中，步骤S5以后执行以下控制方法：
步骤S6，检测室内环境温度，当达到下一制冷循环开启条件后，开启空调器压缩机，并返回执行步骤S3。
该设置使得再次计算运行时间t时使用的空间大小V的数据为修正后的数据，因而实现了分层控温相关参数的动态调整，避免了因为空间大小变化导致的分层控温效果不佳，影响用户使用体验的情况。
在现有的空调器正常制冷模式中，当室内环境温度T环达到设定温度T设时，压缩机停止运行，实时监测室内环境温度，当检测到T环-T设≥A时，进入下一制冷循环，A为预设值，一般情况为2～3℃，在本实施例中，由于上一制冷循环中压缩机停止运行时，T环＞T设，因此，在指定高度设定温度时，其下一制冷循环的开启条件为：
T环-T设≥(1-t/t0)(T初环-T设)+A；
其中T初环为本次制冷循环开启时的环境温度，T环为当前环境温度，T设为设定温度，A为预设值，应当理解的是A可以与正常制冷模式中开启下一制冷循环时预设的温升值相同，也可以不同，一般情况下，A取2～3℃。在该公式中，(1-t/t0)(T初环-T设)为压缩机停止运行时，T环-T设的值，在此情况下停机，在保证了用户舒适度体验的情况下，降低了制冷量的输出，有效地降低了能耗。
实施例2
本实施例公开了一种分层制冷控温装置，所述分层制冷控温装置用于实现实施例1中所述的一种分层制冷控温方法。
所述分层制冷控温装置包括：
环境温度监测模块，用于实时监测环境温度；
计时模块，用于制冷运行时间的监控；
计算模块，用于空间大小的计算以及空间大小修正的计算；
分层控温模块，用于根据制冷运行时间控制空调器压缩机的运行和停止。
通过上述模块之间的协作，实现了空调器制冷时的分层控温控制，当用户在较低空间活动时，降低了制冷损耗，当用户在较高空间活动时，保证了用户的使用舒适度，大大提升了用户的使用体验。
实施例3
本实施例公开了一种空调，所述空调包括实施例2所述的分层制冷控温装置。
对于本实施例公开的空调而言，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如实施例1所述的一种分层制冷控温方法。
所述空调与实施例1所述的一种分层制冷控温方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
实施例4
本实施例公开了一种计算机可读存储介质所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如实施例1所述的一种分层制冷控温方法。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种分层制冷控温方法，用于空调器，其特征在于，首先开启空调器，选择制冷模式，然后按照以下方法控制：
步骤S1，判断是否指定高度设定温度，是，则执行步骤S2，否，则进入正常制冷模式；
步骤S2，指定高度并设定温度；
步骤S3，确定指定高度到达设定温度所需要的运行时间t；
步骤S4，制冷运行；
步骤S5，运行时间达到t，空调器压缩机停止运行。
2.如权利要求1所述的分层制冷控温方法，其特征在于，运行时间t按照如下公式计算：
t＝[x/h*V]/W，
其中，x为指定高度，h为空调器安装高度，V为空间大小，其计算公式为：
V＝t0*W，
其中，t0为上电制冷时，正常制冷模式中，设定温度T设，从空调器运行到达温停机所用的时间，W为单位时间制冷量。
3.如权利要求2所述的分层制冷控温方法，其特征在于，在步骤S1之前，执行以下控制方法：
步骤S00，判断空调器上电制冷运行的次数是否大于n，否，则执行步骤S01；
步骤S01，进入正常制冷模式；
步骤S02，根据正常制冷模式中达到设定温度时的制冷量计算空间大小V，并记录空间大小V的数值；
其中，2≤n≤5。
4.如权利要求3所述的分层制冷控温方法，其特征在于，若步骤S00判定为是，则执行步骤S1，或，从下次开机起，运行制冷模式后不再执行步骤S00，直接执行步骤S1。
5.如权利要求2所述的分层制冷控温方法，其特征在于，在步骤S2之后执行以下控制方法：
步骤S21，判断指定高度是否大于空调器安装高度，是，则执行步骤S22，否，则执行步骤S3；
步骤S22，计算当前室内空间大小V，之后执行步骤S3。
6.如权利要求2所述的分层制冷控温方法，其特征在于，在步骤S4之后执行以下控制方法：
步骤S41，在制冷运行时进行空间大小修正计算，记录修正后的空间大小，并将其运用到下一个制冷循环；
其中，空间大小修正按照如下公式计算：
Vk+1＝Vk+{1-[(Tk-Tk-1)/Tk]Qk-[(Tk-Tk-1)/Tk]*Qk-1}；
其中，Qk＝1/2*(Vk-Vk-1)2；
Vk+1为修正后的空间大小，Vk为k时刻的空间大小，Vk-1为k-1时刻的空间大小，Tk为k时刻的室内环境温度，Tk-1为k-1时刻的室内环境温度，Qk为k时刻空间大小的变化量，Qk-1为k-1时刻空间大小的变化量。
7.如权利要求1所述的分层制冷控温方法，其特征在于，步骤S5以后执行以下控制方法：
步骤S6，检测室内环境温度，当达到下一制冷循环开启条件后，开启空调器压缩机，并返回执行步骤S3。
8.一种分层制冷控温装置，其特征在于，包括：
环境温度监测模块，用于实时监测环境温度；
计时模块，用于制冷运行时间的监控；
计算模块，用于空间大小的计算以及空间大小修正的计算；
分层控温模块，用于根据制冷运行时间控制空调器压缩机的运行和停止。
9.一种空调，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求1-7任一项所述的一种分层制冷控温方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如权利要求1-7任一项所述的一种分层制冷控温方法。
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